Технология определения класса бетона на образцах в лабораторных условиях

Класс бетона – это числовая характеристика прочности бетона, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (обычно 0,95). Это значит, что установленная классом прочность бетона обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100.

Установлены следующие классы тяжелого бетона по прочности при сжатии (МПа): В3,5; В5; В7,5; B10; B12; B15; В20; B25; B30; В35; B40; В45; В50; В55; В60. Допускается также применение промежуточных классов В22,5 и B27,5. Например, класс бетона B20 следует понимать так: с вероятностью 0,95 при определении предела прочности при сжатии бетона на любом произвольно взятом участке конструкции будет получен результат 20 МПа и более, и лишь в 5% случаев можно ожидать значения менее 20 МПа. Для конструкций, запроектированных без учета возможных колебаний прочности, показатели прочности бетона характеризуются марками.

Марка бетона – числовая характеристика прочности бетона, принимаемая по его среднему значению, т.е. без учета статистического коэффициента вариации.

К технологическим факторам следует отнести факторы, связанные с приготовлением образцов (непараллельность и неплоскостность граней, шероховатость поверхности, возможность расслоения бетона по высоте).

К методическим факторам следует отнести различные аспекты методики испытаний (конструкции и особенности пресса, размеры образцов, скорость нагружения, влажность бетона и др.).

Метод определения прочности бетона испытанием контрольных образцов довольно прост и легко исполним для различных видов силовых воздействий.

С точки зрения соответствия результатов испытаний

Прочность бетона, определенная в лабораторных условиях, может значительно отличаться от прочности бетона, определенной в реальных конструкциях. Это связано со следующими недостатками:

– различие условий формования и твердения бетона в образцах и конструкциях;

– невозможность определить прочность бетона в ранее возведенных конструкциях;

– невозможность достоверно оценить прочность бетона и охарактеризовать дефектность его в различных частях конструкции;

– затрудненность проведения оперативного контроля качества бетона;

– невозможность проведения сплошного контроля качества бетона.

1 Определение предела прочности бетона при сжатии

Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру, устанавливая наличие дефектов в виде сколов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, сколы ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм, а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию нe подлежат. Наплывы бетона на ребрах опорных граней образцов должны быть удалены рашпилем.

Опорные грани образцов выбирают так, чтобы сжимающая нагрузка при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы.

Линейные размеры образцов замеряют с погрешностью 1 %. Массу образцов определяют взвешиванием с погрешностью 0,1 %. Плотность бетона вычисляют с погрешностью 1 кг/м². Результаты обмера, взвешивания и подсчетов площадей, объемов и плотности каждое звено вносит в журнал.

Все образцы одной серии должны быть испытаны в расчетном возрасте в течение 1 ч. Шкалу силоизмерительного пресса выбирают из условия, что ожидаемое значение разрушающей нагрузки должно быть в интервале 20...80 % от максимальной нагрузки, допускаемой выбранной шкалой. Испытание образцов производят непрерывно со скоростью нагружения, обеспечивающей повышение расчетного напряжения в образце до полного разрушения в пределах 0,2...1,0 МПa/c.

Время нагружения одного образца должно быть не менее 30 секунд.

Предел прочности при сжатии вычисляют с погрешностью 0,1 MПa с учетом масштабного коэффициента для приведения прочности бетона в образце к прочности бетона в базовых (марочных) образцах по формуле

R _м = α ^. R _куб, (42)

где R _м – прочность марочных образцов, МПа; α – масштабный коэффициент (таблица 50); R _куб – кубиковая прочность бетона, МПа.

Таблица 50 – Масштабные коэффициенты для перевода кубиковой прочности к марочной прочности бетона

2 Нахождение оптимального В/Ц

По полученным значениям пределов прочности бетона при сжатии строится график зависимости прочности от В/Ц отношения и интерполяцией определяется В/Ц, обеспечивающее получение бетона проектной марки (класса).

Допускается определение оптимального В/Ц производить методом экстраполяции.

После определения оптимального В/Ц записать откорректированный состав бетона, обеспечивающий запроектированную марку по показателю прочности.

Методы определения прочности материалов несущих элементов конструкции.